employee from 01.01.1993 to 01.01.2026
Krasnoyarsk
graduate student from 01.01.2021 to 01.01.2025
Russian Federation
VAK Russia 4.1.2
VAK Russia 4.1.3
VAK Russia 4.1.4
VAK Russia 4.1.5
VAK Russia 4.2.1
VAK Russia 4.2.2
VAK Russia 4.2.3
VAK Russia 4.2.4
VAK Russia 4.2.5
VAK Russia 4.3.3
VAK Russia 4.3.5
UDC 631.423
UDC 631.816.3
The aim of this study was to evaluate the effect of the microalgae Chlorella vulgaris and Arthrospira platensis on the content and reserves of mobile humic substances in agrochernozem during spring wheat cultivation. The research was conducted in a field trial in 2022–2023 at the Minderlinskoye Experimental Farm of Krasnoyarsk State Agrarian University. The subjects of the study were typical clay-illuvial agrochernozem, spring wheat variety Novosibirskaya 31, and biopreparations based on the microalgae Chlorella vulgaris and the cyanobacterium Arthrospira platensis in the form of suspensions and granules. It was shown that the seasonal dynamics of the transformation processes of water-soluble and alkali-hydrolyzable humus compounds in the 0–40 cm layer of agrochernozem had a different nature and proceeded with variable intensity (Cv = 6–35 %) depending on the form of biopreparations and hydrothermal conditions of the growing seasons. The maximum replenishment of the pool of mobile water-soluble carbon up to 30–29 mg C/100 g was revealed in the 0–20 cm layer of agrochernozem during foliar treatment of vegetative crops of spring wheat with Chlorella vulgaris and the application of Arthrospira platensis granules to the soil. Spraying plants with a suspension of Chlorella vulgaris determined the level of alkali-hydrolyzable carbon in the 0–20 cm soil layer close to the control variant (561–557 mg C/100 g). In the experimental variants using Chlorella vulgaris suspension and granules, more active formation of hydrolyzable carbon compounds was observed in the 20–40 cm layer of agrochernozem (543–535 mg C/100 g). The maximum proportion of stable humus reserves was revealed in the experimental variants using Arthrospira platensis granules (89–90 %), which is due to a decrease in the reserves of mobile humus compounds. The strength of the influence of the studied forms of biopreparations with microalgae on the content of water-soluble carbon in agrochernozem during spring wheat cultivation was estimated at 24–12 %, and alkali-hydrolyzable carbon – 40–38 %.
Chlorella vulgaris, Arthrospira platensis, humus, mobile humic substances, humus reserves, agrochernozem
Введение. Органическое вещество почвы играет первостепенную роль в формировании потенциального и эффективного плодородия почв, получении высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур [1]. При этом в интенсивно используемых пахотных почвах изменения условий гумусообразования и снижение поступления в почву растительных остатков изменяют круговорот органического вещества и углерода, что приводит к дегумификации, которая проявляется в снижении содержания и ухудшении качества почвенного органического вещества [2, 3]. Использование биологических средств защиты растений, биостимуляторов и биологических удобрений рассматривается как экологизация сельскохозяйственного производства [4, 5]. Применение микроводорослей в качестве биологических удобрений в инновационных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур является перспективным направлением современного сельского хозяйства и нацелено на повышение устойчивости земледелия и сохранение плодородия почв. В последние десятилетия у сельскохозяйственных производителей резко снизились объемы агротехнических и биологических мероприятий, что привело к неудовлетворительному состоянию сельскохозяйственных угодий в стране. Экологизация сельского хозяйства и внедрение методов биологизации, направленных на восстановление органического вещества в почвах, становятся неотъемлемыми элементами решения этой проблемы. Один из перспективных методов – восстановление почвенных экосистем на сельскохозяйственных угодьях, повышение плодородия и продуктивности агроценозов за счет применения биопрепаратов [6]. В настоящий период появились инновационные возможности создания органических удобрений нового поколения на основе микроводорослей.
Самыми многочисленными представителями природных микробиомов являются зеленые водоросли и цианобактерии. Их отличает уникальная устойчивость в широком диапазоне экологических и климатических условий, быстрое восстановление жизнеспособности после неблагоприятных условий и высокая продуктивность [7]. Огромную популярность в биотехнологиях приобрели представители родов Chlorella и Arthrospira [8]. Исследованиями [9] подтверждено позитивное влияние альголизации на состояние почв. Прежде всего это проявляется в накоплении органического вещества благодаря выделяемым метаболитам и отмирающей биомассе клеток. Микроводоросли как источник органического вещества конкурируют с высшими растениями, поскольку скорость их фотосинтеза примерно в 10–50 раз выше [10]. Сложное строение клеточной стенки хлореллы делает органическое вещество погибших клеток медленно разлагающимся, тем самым консервируя углерод в почве [11]. Клетки Chlorella и Arthrospira состоят из органических соединений с высоким содержанием белка и витаминов 86 и 64,5 % соответственно [12]. Органические вещества в почвах – ресурс для развития гетеротрофных микроорганизмов, деятельность которых приводит к постепенной минерализации и высвобождению доступных высшим растениям форм азота и фосфора [13].
Цель исследования – установить действие биопрепаратов с микроводорослями Chlorella vulgaris и Arthrospira platensis на содержание и запасы подвижных гумусовых веществ в агрочерноземе при возделывании яровой пшеницы.
Объекты и методы. Исследования проведены в полевом опыте в 2022–2023 гг. в учебно-опытном хозяйстве Красноярского государственного аграрного университета «Миндерлинское» в Красноярской лесостепи на агрочерноземе глинисто-иллювиальном типичном. Почва опытного участка характеризовалась высоким содержанием гумуса (7,1–7,8 %), очень высокой суммой обменных оснований (48,2–57,5 ммоль/100 г) и нейтральной реакцией почвенного раствора (рНН2О – 6,6–6,9). В агроценозе яровой пшеницы сорта Новосибирская 31, возделываемой по чистому пару, применялись биопрепараты на основе микроводоросли Chlorella vulgaris и цианобактерии Arthrospira platensis в виде суспензии и гранул.
Схема опыта: 1 – контроль; 2 – Chlorella vulgaris (1 % раствор); 3 – Chlorella vulgaris (гранулы); 4 – Chlorella vulgaris + Arthrospira platensis (гранулы); 5 – Arthrospira platensis (гранулы). Гранулы вносились в почву при посеве яровой пшеницы. Обработка вегетирующих посевов 1 % раствором суспензии Chlorella vulgaris проводилась в период кущения и цветения пшеницы в баковых смесях со средствами химической защиты растений. Норма расхода рабочей жидкости составляла 300 л/га. Химическая защита культуры включала протравливание семян препаратом «Алькасар, КС» (0,75 л/т); обработку посевов гербицидами «Элант-Премиум» (0,5 л/га), «Сталкер» (12 г/га) и «Тайпан» (0,35 л/га); фунгицидом «Зенон Аэро» (1,2 л/га) и инсектицидом «Цунами» (0,2 л/га). Общая площадь опытных делянок – 200 м2, учетная – 100 м2. Повторность опыта 4-кратная, расположение делянок – систематическое. Отбор почвенных образцов проводился в слоях 0–20 см и 20–40 см в период июнь – сентябрь и был приурочен к основным фазам развития яровой пшеницы. В образцах почвы определяли: влажность термовесовым методом, общий углерод гумуса по Тюрину; водорастворимые соединения гумуса (Сн2о) методом бихроматной окисляемости по Тюрину; щелочегидролизуемые соединения гумуса (СNaOH) по И.В. Тюрину в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой. Статистический анализ результатов проводили с использованием стандартного программного пакета Ms Excel.
Результаты и их обсуждение. Сезонная и многолетняя динамика содержания гумуса и его подвижных компонентов определяет цикличность процессов гумусообразования и является одним из самых очевидных показателей жизнедеятельности экосистемы. Многообразие экологических условий функционирования почв, характера их использования, особенностей культур и применяемых технологий является фактором сезонной динамики углерода гумуса и его подвижных компонентов [14].
Погодные условия 2022 г. характеризовались как теплые и влагообеспеченные, с неравномерным выпадением осадков. Вегетационный сезон 2023 г. был теплым и засушливым, с ГТК 0,6–0,9, что отразилось на сезонной динамике гумусовых веществ. Динамика процессов трансформации водорастворимых соединений гумуса имела различный характер и протекала с переменной интенсивностью в зависимости от формы применения биопрепаратов и гидротермических условий вегетационных сезонов. Водорастворимые соединения углерода варьировали в 0–40 см слое почвы от фазы всходов яровой пшеницы до ее уборки с интенсивностью от 7 до 35 % (табл. 1). Общей закономерностью динамики содержания Сн2о в 0–20 см слое агрочернозема во влажный и теплый вегетационный сезон 2022 г. являлось увеличение его концентрации в почвенном растворе к периоду цветения яровой пшеницы и постепенное снижение к августу. Увеличение содержания углерода водорастворимого гумуса в июле связано с увеличением интенсивности пополнения блока почвенной мортмассы в этот период за счет частичного отмирания корней и надземных частей растений. В подпахотном 20–40 см слое агрочернозема ход сезонной динамики углерода водорастворимого органического вещества был несколько иным. Пополнение почвенного раствора водорастворимой фракцией углерода в июльский период не было выявлено. В засушливые летние месяцы 2023 г., особенно в начале роста и развития яровой пшеницы, не отмечалось существенного обновления пула водорастворимого углерода в почве. Значительное увеличение концентрации Сн2о (до 37– 40 мг С/100 г почвы) отмечалось в пахотном и подпахотном слое только в период созревания яровой пшеницы. Пополнение запасов влаги в агрочерноземе способствовало усилению минерализации водорастворимого углерода и снижению его количества в почве (r = –0,47… –0,48), что согласуется с исследованиями [15]. Авторами установлено, что ход сезонной динамики водорастворимого углерода гумуса в агрочерноземе под одновидовыми и бинарными посевами эспарцета был на 53–66 % сопряжен с влажностью почвы. О.А. Власенко [16] различия в запасах водорастворимого органического вещества в агроценозах кукурузы и подсолнечника связывает с влажностью почвы и предполагает, что часть водорастворимых гумусовых веществ может вымываться из почвы и участвовать в процессах дальнейшей трансформации органического вещества при активном участии микроорганизмов. В конце вегетации запасы углерода водорастворимого гумуса, как правило, снижаются в агроэкосистемах из-за увеличения количества осадков и снижения активности микрофлоры.
Таблица 1
Статистические параметры содержания Сн2о в агрочерноземе, мг С/100 г
Statistical parameters of Cn2o content in agricultural soil, mg C/100 g
|
Вариант (фактор А) |
Год (фактор В) |
|||
|
2022 |
2023 |
|||
|
Xср |
Cv, % |
Xср |
Cv, % |
|
|
0–20 см |
||||
|
Контроль |
23,8 |
32 |
31,3 |
35 |
|
C. vulgaris (1 % раствор) |
32,1 |
20 |
29,7 |
17 |
|
C.vulgaris (гранулы) |
26,3 |
17 |
27,9 |
26 |
|
C. vulgaris + A. platensis (гранулы) |
25,1 |
32 |
28,9 |
19 |
|
A. platensis (гранулы) |
26,4 |
7 |
30,9 |
24 |
|
p А = 0,0030*; p В = 0,0000*; p АВ = 0,0035* |
||||
|
20–40 см |
||||
|
Контроль |
29,0 |
17 |
28,8 |
11 |
|
C. vulgaris (1 % раствор) |
25,5 |
28 |
29,6 |
27 |
|
C. vulgaris (гранулы) |
24,5 |
17 |
31,6 |
11 |
|
C. vulgaris + A. platensis (гранулы) |
26,4 |
33 |
26,7 |
27 |
|
A. platensis (гранулы) |
27,0 |
17 |
27,3 |
10 |
|
p А = 0,0744; p В = 0,0002*; p АВ = 0,0005* |
||||
Содержание водорастворимого углерода в агрочерноземе контрольного варианта оценивалось величиной 24–31 мг С/100 г в 0–40 см слое. Применение биопрепаратов с микроводорослями в виде фолиарной обработки посевов и гранул при посеве в технологии возделывания яровой пшеницы определило достоверное повышение по сравнению с контролем концентрации Сн2о до 25–32 мг С/100 г в 0–20 см слое почвы (p = 0,0030). Дефицит осадков в вегетационный сезон 2023 г. не способствовал пополнению фракции водорастворимого углерода в почве (p = 0,0744).
Оценка содержания водорастворимого углерода в агрочерноземе под посевами яровой пшеницы показала, что поступление гранул Chlorella vulgaris в чистом виде и в смеси Arthrospira platensis в почву с семенами усиливало процессы минерализации этого компонента гумуса (27 мг С/100 г) (рис. 1).
Рис.1. Содержание Сн2о (мг С/100 г) в агрочерноземе на вариантах опыта (2022–2023 гг.):
1 – контроль (химическая защита – фон); 2 – C. vulgaris (1 % раствор); 3 – C. vulgaris (гранулы);
4 – C. vulgaris + A. platensis (гранулы); 5 – A. platensis (гранулы)
Content of СН2О (mg С/100 g) in agrochernozem in experimental variants (2022–2023): 1 – control (chemical protection – background); 2 – C. vulgaris (1% solution); 3 – C. vulgaris (granules); 4 – C. vulgaris +
A. platensis (granules); 5 – A. platensis (granules)
Увеличение содержания подвижного водорастворимого углерода в почве до 30–29 мг С/100 г выявлено при фолиарной обработке вегетирующих посевов яровой пшеницы и внесении гранул Arthrospira platensis в почву. В наибольшей степени это происходило в поверхностном 0–20 см слое агрочернозема. Максимальная доля Сн2о от Сгумуса, достигающая 0,63 и 0,68 %, отмечена при применении 1 % раствора Chlorella vulgaris и гранул Arthrospira platensis в технологии возделывания яровой пшеницы.
Гумусовые вещества, извлекаемые из почвы 0,1 н. раствором NаОН, наиболее подвержены трансформации при агрогенном использовании почв. Щелочегидролизуемые соединения углерода в почве представлены фенольными гидроксилами, амино- и амидогруппами, обогащенными водородом и азотом. Эти соединения, составляющие периферическую часть гумуса, быстро подвергаются минерализации и служат основным источником для образования гумусовых веществ [17].
Сезонная динамика щелочегидролизуемого углерода в агрочерноземе по годам исследований имела различную направленность, что обусловлено особенностями погодных условий и наличием в почве лабильного органического вещества предшествующих культур севооборота. В вегетационный сезон 2022 г. в поверхностном 0–20 см слое почвы отмечались два пика накопления СNаОН (500–603 мг С/100 г) на всех вариантах опыта. Они приходились на июльский и сентябрьский периоды и обусловлены процессами прироста и деструкции растительного вещества. В подпахотном 20–40 см слое почвы значительный прирост щелочегидролизуемого углерода в почве отмечался в период молочной и полной спелости яровой пшеницы. Максимальных значений (523–560 мг С/100 г) он достигал при применении Chlorella vulgaris в качестве суспензии по вегетирующим растениям и при внесении этой микроводоросли в почву в виде гранул. Особенностью вегетационного сезона 2023 г. с превышением среднемноголетней температуры воздуха на 2–3 °С и дефицитом осадков в летние месяцы являлось накопление щелочегидролизуемой фракции углерода в агрочерноземе в период июль – август. Эта закономерность проявлялась в 0–40 см слое почвы на контрольном варианте и на вариантах с применением Chlorella vulgaris в виде суспензии и гранул. Известно, что интенсивное пополнение запасов периферической части гумусовых веществ в условиях Красноярской лесостепи протекает в начале и середине лета, когда высока активность почвенной микрофлоры. Факторами, определяющими процессы трансформации органического вещества, являются количество растительного опада, наличие доступной влаги и кислорода в почве. Исследованиями, выполненными на черноземах Красноярской лесостепи, установлено, что при значительном снижении осадков и возрастании температуры происходит увеличение концентрации щелочегидролизуемого углерода гумуса за счет увеличения концентрации гуминовых кислот [18].
В случае применения гранул Arthrospira platensis в чистом виде и в смеси с Chlorella vulgaris в условиях полевого опыта отмечалось снижение концентрации СNаОН в почвенном растворе до 408–504 мг С/100 г почвы при относительно стабильной динамике показателя в течение периода наблюдений (Сv = 6–12 %). Подобная закономерность, на наш взгляд, обусловлена физиологическими особенностями сине-зеленых водорослей или цианобактерий. Цианобактерии представляют собой группу фотосинтезирующих, фиксирующих азот бактерий, которые живут и активно функционируют преимущественно во влажных местообитаниях. Таким образом, дефицит влаги в почве в вегетационный сезон 2023 г. не способствовал усилению биологической активности почвы в присутствии микроводорослей Arthrospira platensis и пополнению почвенного раствора подвижными компонентами гумуса. В этих условиях возможен и другой механизм влияния цианобактерий Arthrospira platensis на гумусное состояние почвы. Он связан с углерод-концентрирующим механизмом, который позволяет им создавать большие концентрации углерода в клетке. Анализ корреляционной зависимости между содержанием гидролизуемых 0,1 н щелочью гумусовых соединений и влажностью 0–40 см слоя почвы показал, что между изучаемыми параметрами в их сезонной динамике обнаруживается прямая средняя зависимость (r = 0,42–0,47). При влажности агрочернозема в интервале 30–32 % формировалась максимальная обогащенность почвы СNаОН, достигающая 603– 656 мг С/100 г.
Агроценозы яровой пшеницы функционировали на почве с содержанием щелочегидролизуемых соединений углерода, существенно отличающимся по вариантам опыта и годам исследований (p = 0,0000) (табл. 2). Теплые и влажные условия вегетационного сезона 2022 г. способствовали пополнению пула щелочегидролизуемого углерода только при применении 1 % раствора суспензии Chlorella vulgaris по вегетирующим растениям. По сравнению с контрольным вариантом здесь отмечалось увеличение концентрации СNаОН на 5–28 % в слое 0–40 см.
Таблица 2
Статистические параметры содержания СNаОН в агрочерноземе, мг С/100 г
Statistical parameters of CNaOH content in agrochernozem, mg C/100 g
|
Вариант (фактор А) |
Год (фактор В) |
|||
|
2022 |
2023 |
|||
|
Xср |
Cv, % |
Xср |
Cv, % |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0–20 см |
||||
|
Контроль |
476,6 |
22 |
645,0 |
15 |
|
C. vulgaris (1 % раствор) |
498,2 |
15 |
636,1 |
10 |
|
C. vulgaris (гранулы) |
440,1 |
14 |
563,7 |
19 |
|
C. vulgaris + A. platensis (гранулы) |
442,8 |
18 |
464,5 |
6 |
|
A. platensis (гранулы) |
434,3 |
17 |
442,3 |
6 |
|
p А = 0,0000*; p В = 0,0000*; p АВ = 0,0058* |
||||
Окончание табл. 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
20–40 см |
|||||
|
Контроль |
392,1 |
7 |
614,7 |
18 |
|
|
C. vulgaris (1 % раствор) |
501,2 |
16 |
606,7 |
11 |
|
|
C. vulgaris (гранулы) |
472,0 |
11 |
598,1 |
15 |
|
|
C. vulgaris + A. platensis (гранулы) |
410,5 |
17 |
450,1 |
10 |
|
|
A. platensis (гранулы) |
393,5 |
17 |
424,4 |
12 |
|
|
p А = 0,0000*; p В = 0,0000*; p АВ = 0,0001* |
|||||
В наибольшей степени процесс минерализации охватывал щелочегидролизуемые соединения гумуса в вегетационный сезон 2023 г. при поступлении микроводорослей в агроценоз пшеницы. Полученные результаты отразились на значениях содержания СNаОН в среднем за период наблюдений (рис. 2). Установлено, что опрыскивание растений суспензией Chlorella vulgaris определяло уровень содержания щелочегидролизуемого подвижного углерода в почве, близкий к контрольному варианту в слое 0– 20 см (561–557 мг С/100 г). В слое 20–40 см на вариантах опыта с применением суспензии и гранулы Chlorella vulgaris отмечалось более активное образование гидролизуемых соединений углерода, что определило увеличение концентрации показателя на 39–32 мг С/100 г почвы по сравнению с контролем. При внесении гранул в почву отмечалась убыль щелочегидролизуемого углерода по сравнению с контрольным вариантом в верхнем слое 0–20 см агрочернозема на 107–123 мг С/100 г. Зеленые водоросли и цианобактерии производят большое количество органических веществ, увеличивают содержание органического углерода в почве, выделяя экзополисахариды (EPS) во время разложения клеток водорослей, которые становятся легкодоступной формой углерода, необходимой для роста почвенной микробиоты [19, 20].
Рис. 2. Содержание СNаОН (мг С/100 г) в агрочерноземе на вариантах опыта (2022–2023 гг): 1 – контроль (химическая защита – фон); 2 – C. vulgaris (1 % раствор); 3 – C. vulgaris (гранулы); 4 – C. vulgaris + A. platensis (гранулы); 5 – A. platensis (гранулы).
The content of СNaOH (mg С/100 g) in agrochernozem in the experimental variants (2022–2023): 1 – control (chemical protection – background); 2 – C. vulgaris (1 % solution); 3 – C. vulgaris (granules); 4. C. vulgaris + A. platensis (granules); 5. A. platensis (granules)
Полученные закономерности отразились на запасах гумуса и его подвижных соединений (табл. 3). Запасы стабильного гумуса по вариантам опыта оценивались на уровне 78–61 т/га, или 88–90 % от всех запасов гумусовых веществ. Максимальная доля запасов стабильного гумуса выявлена на вариантах опыта с применением гранул Arthrospira platensis. В слое почвы 0–40 см она составляла 89–90 % от Сгумуса, что обусловлено снижением подвижных соединений гумуса. На этих вариантах опыта запасы Спов снижены до 8–9 т/га или 9–12 % от общих запасов гумусовых веществ. При внесении в почву гранул микроводоросли Arthrospira platensis доля СNаОН снижалась до 9–10 % от Сгумуса.
Таблица 3
Запасы гумусовых веществ в агрочерноземе (2022–2023 гг.), т С/га
Reserves of humic substances in the agrochernozem region, t C/ha (2022–2023)
|
Вариант |
Сгумуса |
Спов |
СН2О |
СNaOH |
Сстаб. гумуса |
|
0–20 см |
|||||
|
Контроль |
80,8 |
10,1 |
0,47 |
9,6 |
70,7 |
|
C. vulgaris (1 % раствор) |
79,8 |
9,8 |
0,50 |
9,4 |
70,1 |
|
C. vulgaris (гранулы) |
81,3 |
9,7 |
0,50 |
9,2 |
71,6 |
|
C. vulgaris + A. platensis (гранулы) |
80,1 |
8,6 |
0,48 |
8,1 |
71,5 |
|
A. platensis (гранулы) |
68,7 |
7,7 |
0,47 |
7,2 |
61,0 |
|
20–40 см |
|||||
|
Контроль |
80,8 |
9,4 |
0,51 |
8,9 |
71,4 |
|
C. vulgaris (1 % раствор) |
88,4 |
10,8 |
0,52 |
10,3 |
77,6 |
|
C. vulgaris (гранулы) |
86,0 |
10,8 |
0,54 |
10,3 |
75,2 |
|
C. vulgaris + A. platensis (гранулы) |
82,3 |
8,6 |
0,50 |
8,1 |
73,7 |
|
A. platensis (гранулы) |
82,6 |
8,3 |
0,52 |
7,8 |
74,3 |
Доля водорастворимого углерода незначительна и существенно не менялась по вариантам опыта (0,6 %). Незначительный запас подвижных гумусовых веществ обусловлен постоянным его обновлением в почве и вовлечением в процессы минерализации и гумификации. Он обеспечивает отклик на внешние агротехнические и агроэкологические воздействия в виде применения микроводорослей в технологии возделывания яровой пшеницы и формирует эффективное плодородие агрочернозема. Это подтверждает положение о том, что большое число органических веществ, присутствующих в почве, и разнообразие почвенно-экологических условий обуславливают многовариантность путей стабилизации органических веществ.
Оценка вклада агроэкологических факторов в формирование подвижных гумусовых веществ показала, что наибольший вклад изученные формы биопрепаратов с микроводорослями внесли в содержание СNaOH (40–38 %). В наименьшей степени их влияние отразилось на содержании водорастворимого углерода гумуса (24–12 %) в 0–40 см слое агрочернозема. Показатель силы влияния фактора «год» на содержание подвижных компонентов гумуса стабильно проявлялся для слоя 0–20 см агрочернозема (30–32 %). Для слоя 20–40 см погодные условия вегетационных сезонов на 26–34 % влияли на содержание подвижных гумусовых веществ.
Заключение. Таким образом, динамические изменения углерода подвижных компонентов гумуса определяются формой препаратов с микроводорослями и гидротермическими условиями вегетационных сезонов. Фолиарная обработка вегетирующих посевов яровой пшеницы 1 % раствором суспензии Chlorella vulgaris определяет увеличение по сравнению с контролем содержания щелочегидролизуемого углерода на 6–39 мг С/100 г в слое почвы 0–40 см, максимальное пополнение почвенного раствора слоя 0–20 см агрочернозема водорастворимым углеродом (30 мг/кг). Микроводоросли Chlorella vulgaris в виде суспензии и гранул способствуют увеличению запасов Сгумуса на 5–8 т/га, Сстаб. гумуса на 4–6 т/га, Спов на 1 т/га в слое почвы 20–40 см. Наибольшее влияние изученные формы биопрепаратов с микроводорослями оказали на содержание щелочегидролизуемого углерода в почве (40–38 %). Полученные результаты позволяют сделать вывод о положительном влиянии микроводорослей на содержание и запасы подвижных фракций почвенного гумуса как ближайшего резерва для минерализации и пополнения стабильных гумусовых веществ.
1. Mameev VV, Torikov VE, Nesterenko OA. Comparative analysis of humus balance in crop rotations longterm field experiments of an intensive type. Vestnik of the Bryansk State Agricultural Academy. 2023;6:9-17 (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.52691/2500-2651-2023-100-6-9-17.
2. Karabutov AP, Stupakov AG, Solovichenko VD. Monitoring of the humus condition of typical chernozem with different intensity of arable land use. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2018;7:28-33. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/YNVGBV.
3. Chernova OV, Alyabina IO, Bezuglova OS, et al. A. The current state of humus content of arable chernozems of true steppes (using the Rostov region as an example). South of Russia: ecology, development. 2020;4:99-13. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/VRXXZZ.
4. Kurachenko NL, Kovalenko OV, Kazyulin LF. The Influence of microalgae on seeding quality of pea and spring wheat. Ecological Bulletin of the North Caucasus. 2020;(1):35-39. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/JRUNPU.
5. Kurachenko NL, Abkumova NV. Effect of biological based on the microalgae culture Chlorella vulgaris on tomato productivity. Plodorodie. 2024;2:65-70. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.25680/S19948603.2024.137.17. EDN: https://elibrary.ru/SNJASC.
6. Chursin AI, Nezvanova KV. Degradation of agricultural land in the Russian Federation and methods its elimination. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2016;6-1:88-91. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/VVVXCB.
7. Dotsenko KA, Fedolov YuP. Species composition of algoflora of Kuban. Polythematic network electronic scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2017;134:1177-1194. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.21515/1990-4665-134-095. EDN: https://elibrary.ru/VVADKX.
8. Abreu AP, Martins R, Nunes J. Emerging Applications of C. sp. and Spirulina (Arthrospira) sp. Bioengineering (Basel). 2023;10:955. DOI:https://doi.org/10.3390/bioengineering10080955.
9. Lukyanov VA, Stifeev AI. Agroecological features unicellular photosynthetic organisms in conditions of the Central Black Soil Region. Innovations in the agro-industrial complex: problems and prospects. 2016;1:60-68. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/YUMJLX.
10. Uysal O, Uysal FO, Ekinci K. Evaluation of microalgae as microbial fertilizer. European Journal of Sustainable Development. 2015;4:77-82.
11. Nichols K. Microalgae as a beneficial soil amendment. Soil science from the university of Maryland. April 2020. P. 22.
12. Kumar J., Singh D., Tyagi M.B., et al. Chapter 16 – Cyanobacteria: Applications in biotechnology. In: Cyanobacteria: from Basic Science to Applications. 2019. P. 327–346.
13. Chatterjee A, Singh S, Agraval C, et al. Role of algae as a biofertilizer. In: Algal Green Chemistry Recent Progress in Biotechnology. 2017. P. 189–200.
14. Kazyulin LF, Kurachenko NL. Changes in agro-chernozem humus state under fertilizers influence. Bulletin of KSAU. 2025;4:125-135. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2025-4-125-135.
15. Kurachenko NL., Bopp VL. Regime of nitrate nitrogen in chernozem during the cultivation of perennial grasses. Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2022;9:29-33. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.28983/asj.y2022i9pp29-33.
16. Vlasenko OA. The stocks of easily mineralized organic substance in cultivation of row forage crops in the Krasnoyarsk forest-steppe. Bulletin of KSAU. 2017;9:157-165. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/ZITVPV.
17. Kurachenko NL. Humic substances in the formation of agrophysical properties of soils of the Krasnoyarsk forest-steppe. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk State Agrarian University; 2019. 143 p. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/NQFNQJ.
18. Vlasenko OA. The dynamics of mobile humus carbon in agrochernozem in the spring wheat cultivation with the use of resource-saving technologies. Bulletin of KSAU. 2015;9:60-66. (In Russ.). EDN: https://elibrary.ru/UJKGBD.
19. Tiwari ON, Bhunia B, Mondal A, et al. System metabolic engineering of exopolysaccharide-producing cyanobacteria in soil rehabilitation by inducing the formation of biological soil crusts: A review J. Clean. Prod. 2019;211:70–82.
20. Redmile-Gordon M, Gregory AS, White RP, et al. Soil organic carbon, extracellular polymeric substances (EPS), and soil structural stability as affected by previous and current land-use. Geoderma. 2020;363;114143.
